王興龍
摘要:本文分析了我國(guó)目前建筑節(jié)能的現(xiàn)狀,提出了建筑節(jié)能的實(shí)際意義,伴隨著建筑節(jié)能工作的逐漸開(kāi)展, 為了使得建筑節(jié)能取得應(yīng)有的效果, 本文探討了施工中建筑節(jié)能的質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞:建筑節(jié)能;主要工作;檢測(cè)分析
1建筑節(jié)能的現(xiàn)實(shí)意義
發(fā)達(dá)國(guó)家從1973年能源危機(jī)時(shí)就開(kāi)始關(guān)注建筑節(jié)能,之后由于減排溫室氣體、緩解地球變暖的需要,更加重視建筑節(jié)能。在生活舒適性不斷提高的條件下,新建建筑單位面積能耗已減少到原來(lái)的1/3-1/5,對(duì)既有建筑也早已組織了大規(guī)模的節(jié)能改造。而我國(guó)建筑節(jié)能工作總體上卻行動(dòng)遲緩,至今城鎮(zhèn)建成的節(jié)能建筑僅占城鎮(zhèn)建筑總面積的2%。目前,我國(guó)的能源形勢(shì)是相當(dāng)嚴(yán)峻的。我國(guó)人口占世界總?cè)丝诘?0%,已探明的煤炭?jī)?chǔ)量只占世界儲(chǔ)量的11%、原油占2.4%、天然氣僅占1.2%。我國(guó)已成為世界上第三大能源生產(chǎn)國(guó)和第二大能源消費(fèi)國(guó)。中國(guó)2000年的一次性能源產(chǎn)量為10.9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,不到世界能源消費(fèi)量的10%,而能源消費(fèi)量為11.7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤(尚不包括農(nóng)村非商品生活能源消費(fèi)2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤)。人均能源消費(fèi)量不到1噸標(biāo)準(zhǔn)煤,不足世界人均能源消費(fèi)水平2.4噸標(biāo)準(zhǔn)煤的一半,僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的1/5~1/10,但是建筑用能比例顯著增加。所以降低建筑能耗,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,是惟一可行之路。
專家指出,當(dāng)前我國(guó)住宅及公共建筑能耗具有以下幾個(gè)特點(diǎn):總量大、比例高、能效低、污染重。推廣建筑節(jié)能,從大的方面是節(jié)約能源,減少石油、天然氣和煤氣燃燒,減少大氣中二氧化碳、氮、硫化合物的污染。從小的方面是減少了采暖和空調(diào)的開(kāi)支。比如整棟采用真空玻璃幕墻的某大廈,就可以節(jié)約20%左右的空調(diào)費(fèi)用。有資料顯示,與單層玻璃相比,采用真空玻璃每年每平方米窗戶可節(jié)約700兆焦耳能量,相當(dāng)于1年節(jié)約192千瓦時(shí)的電能。據(jù)國(guó)家權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì),到2020年底,全國(guó)將新增300億平方米房屋,其中城市新增約130億平方米,建筑面積的增加必然帶來(lái)建筑能耗的增加,如果這些建筑全部在現(xiàn)有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)50%的節(jié)能,則每年大約可節(jié)?。保秲|噸標(biāo)準(zhǔn)煤,這無(wú)疑會(huì)為國(guó)家、為地球節(jié)約大量的能源。同時(shí),在建造住宅及公共建筑中,通過(guò)“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)水”等措施,對(duì)于提高生活質(zhì)量和改善居住環(huán)境等也十分有利,在為居住者節(jié)省生活費(fèi)用的同時(shí),更帶來(lái)了一個(gè)健康的居住環(huán)境。在我國(guó)建筑中提高能源的利用率,潛力十分巨大,建筑節(jié)能是緩解我國(guó)能源緊缺矛盾,改善人民生活條件,減輕環(huán)境污染,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)最直接、最廉價(jià)的根本措施。
由于節(jié)能建筑大量使用化工材料,大大減少了實(shí)心粘土磚的用量,節(jié)約了耗地面積,并能帶動(dòng)化工建材業(yè)的發(fā)展。技能建筑采用能夠隨室外溫度和住戶需要自動(dòng)控制的采暖系統(tǒng),減少了不必要的熱量損失,節(jié)約了能源。
2 建筑節(jié)能的主要工作
2.1 找出建筑中能夠產(chǎn)生熱量損失的環(huán)節(jié),加以彌補(bǔ)。
冬季保溫設(shè)計(jì)的主要目的是保證圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面溫度符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),防止表面結(jié)露和滿足供暖要求。由于建筑物外圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性差,造成室內(nèi)熱量損失嚴(yán)重,為此控制傳熱系數(shù)值是建筑節(jié)能中一個(gè)重要指標(biāo)。為了提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫性能,降低傳熱系數(shù)是行之有效的,是建筑節(jié)能首要考慮的問(wèn)題。通過(guò)計(jì)算得知,節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)(K)建議滿足下列數(shù)據(jù):
外門窗k≤1.3W/m2·K;
外墻k≤0.3W/m2·K
屋頂k≤0.3W/m2·K;
地面k≤0.3W/m2·K
熱橋是熱量損失表現(xiàn)最明顯的特征之一,目前我國(guó)普遍忽視建筑熱橋問(wèn)題。
采用低耗能的材料來(lái)解決支撐和傳熱問(wèn)題,方法之一是門窗過(guò)梁采用傳熱系數(shù)較小的空心砌塊成為整體,既解決了承重問(wèn)題,又很好地解決了熱橋問(wèn)題。
門窗是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中保溫性能最薄弱的部位,對(duì)室內(nèi)舒適性要求起主要作用。我國(guó)傳統(tǒng)式窗的技術(shù)是采用雙層窗來(lái)增大熱阻,減少窗戶的熱損失,近年來(lái)正在探索利用太陽(yáng)能來(lái)補(bǔ)充一部分熱量。部分玻璃采用特制產(chǎn)品,一種方法是在內(nèi)窗的表面上鍍銀來(lái)減少室內(nèi)向外輻射的熱量;另一種方法是窗口墻做成“企口”,減少冷氣滲透。將兩種方法結(jié)合起來(lái),會(huì)達(dá)到更好的節(jié)能效果。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)受潮引起的熱量損失也是一個(gè)不可忽視的內(nèi)容。干燥的紅磚導(dǎo)熱系數(shù)為0.3W/m·t水導(dǎo)熱系數(shù)為1W/m·t,紅磚浸水后導(dǎo)熱系數(shù)則為1. 5W/m·t。從上面數(shù)值可以看出,在雨水大的地區(qū),如果外墻不考慮防水,將會(huì)失去保溫作用,造成大量的熱量損失。在德國(guó),節(jié)能建筑外保護(hù)墻與保溫層之間留有4cm的空氣層,當(dāng)雨水浸入之后,沿著空氣層排出,大大減少了圍護(hù)結(jié)構(gòu)受潮引起的熱量損失。
3建筑節(jié)能的檢測(cè)分析
3.1檢測(cè)范圍和方法
建筑節(jié)能的檢測(cè)包括十分廣泛的內(nèi)容:建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu);外墻內(nèi)外表溫度、熱流;外墻熱橋部位(圈梁、過(guò)梁、構(gòu)造柱、芯柱)內(nèi)外表面溫度、熱流;門窗內(nèi)外表面溫度、熱流,門窗氣密性指標(biāo);屋面內(nèi)外表面溫度、熱流;地面表面溫度、熱流;建筑室內(nèi)各房間溫度,陽(yáng)臺(tái)溫度;建筑室內(nèi)、外空氣溫度、相對(duì)濕度;水平、東、南、西、北向太陽(yáng)輻射強(qiáng)度;室內(nèi)熱舒適度(pmv,ppd);自然通風(fēng)狀態(tài)下的室內(nèi)風(fēng)速;空調(diào)狀態(tài)下耗電量等。測(cè)試應(yīng)以3-5d為1個(gè)周期,測(cè)試室采用連續(xù)觀測(cè)、連續(xù)記錄。我們可以通過(guò)對(duì)某棟建筑物或某個(gè)區(qū)域的建筑進(jìn)行節(jié)能測(cè)試,并對(duì)其進(jìn)行分析評(píng)價(jià),以便指導(dǎo)并推動(dòng)建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展。
3.2檢測(cè)合格判定
保溫材料和外窗等構(gòu)件的合格判定.建筑保溫材料導(dǎo)熱系數(shù);外墻、屋頂和樓板等構(gòu)件的熱阻或傳熱系數(shù);外窗( 含陽(yáng)臺(tái)門)的保溫及其氣密性能均應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。
建筑物的合格判定
①建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)。一般情況下,只要建筑物的體形系數(shù)或?qū)訑?shù)、窗墻面積比、各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)均滿足建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值,即可判定該建筑物為符合相應(yīng)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能建筑。當(dāng)建筑物窗墻面積比或圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)大于建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值時(shí),要將設(shè)計(jì)建筑各部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)和窗墻比( 超過(guò)部分的)改為符合節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的限值,得出建筑物傳熱耗熱量-參照建筑傳熱耗熱量,并以參照建筑傳熱耗熱量為限值,調(diào)整設(shè)計(jì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)。依據(jù)調(diào)整后的圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、建造,方可判定該建筑物為符合相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能建筑。
②圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面溫度。
在室內(nèi)外設(shè)計(jì)計(jì)算溫度條件下,建筑物居住性房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱橋部位內(nèi)表面溫度不應(yīng)低于室內(nèi)設(shè)計(jì)計(jì)算溫度所對(duì)應(yīng)的空氣露點(diǎn)溫度,室內(nèi)空氣相對(duì)濕度按60%計(jì)算。
③建筑物室內(nèi)平均溫度。
居住建筑室內(nèi)平均溫度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求, 居室內(nèi)溫度的逐時(shí)值最低不應(yīng)低于 16 度, 最高不應(yīng)高于 24 度。
④建筑物單位采暖耗熱量。
建筑物單位采暖耗熱量應(yīng)滿足相應(yīng)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求。
我國(guó)是能源稀缺國(guó)家, 節(jié)能是我國(guó)的一項(xiàng)戰(zhàn)略決策, 建筑節(jié)能是住宅建設(shè)發(fā)展的方向。只有人口、資源和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展, 才是可持續(xù)循環(huán)發(fā)展的最佳途徑。
參考文獻(xiàn)
[1]建筑節(jié)能是關(guān)乎可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略性舉措.廣東建設(shè)信息網(wǎng).2005.6
[2]王立影.趙志江.《積極開(kāi)展建筑節(jié)能》.《節(jié)能技術(shù)》1999.3第24期.
[3]《我國(guó)建筑節(jié)能發(fā)展的探討》.網(wǎng)易土木在線.2007